RU2354786C2

RU2354786C2 - Bulk piece sound absorber

Info

Publication number: RU2354786C2
Application number: RU2006133073/03A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Кочетова (RU); Мария Олеговна Кочетова; Сергей Савельевич Кочетов (RU); Сергей Савельевич Кочетов; Сергей Сергеевич Кочетов (RU); Сергей Сергеевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2009-05-10
Also published as: RU2006133073A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: bulk piece sound absorber includes rigid frame in the form of two concentric bulk regular polygon surfaces suspended on hardware at the ceiling of industrial facility. External surface is perforated, internal surface is solid. Gap between the surfaces is filled with sound absorbing material wrapped in sound permeable material. The surfaces are interconnected by at least two resonance inserts with holes of different diametre. Internal cavity formed by solid internal bulk surface is divided by at least one partition to form at least two resonance cavities, at least one of which can be filled with sound absorbing material. Lights with power supply are placed inside resonance inserts.

EFFECT: enhanced efficiency of sound absorption, improved operational properties.

7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при шумоглушении производственного оборудования методом звукопоглощения.The invention relates to industrial acoustics, in particular to broadband sound attenuation, and can be used in all sectors of the economy for sound attenuation of production equipment by sound absorption.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является штучный звукопоглотитель (Патент РФ №2059772, кл. Е04В 1/84, 1994 г.), включающий подвешенный на несущей конструкции каркас с жестко закрепленными на нем звукопоглощающими элементами в виде чередующихся между собой активных, со звукопоглощающим материалом, и реактивных полостей, разделенных перегородками, закрепленными на днище каркаса с его внутренней стороны.The closest technical solution in terms of technical nature and the achieved result is a piece sound absorber (RF Patent No. 2059772, CL Е04В 1/84, 1994), including a frame suspended from a supporting structure with sound absorbing elements rigidly fixed on it in the form of alternating active , with sound-absorbing material, and reactive cavities separated by partitions fixed to the bottom of the frame from its inside.

Недостатком известного технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет необходимости постоянной настройки шага расположения звукопоглощающих элементов и выбора их угла наклона к отражающей поверхности, что ограничивает спектральные возможности шумоглушения из-за отсутствия резонансных объемов, настроенных на определенную полосу частот.A disadvantage of the known technical solution adopted as a prototype is the relatively low noise attenuation efficiency due to the need to constantly adjust the pitch of the sound absorbing elements and select their angle of inclination to the reflective surface, which limits the spectral possibilities of noise attenuation due to the absence of resonant volumes tuned to a certain frequency band .

Технический результат изобретения - повышение эффективности шумоглушения за счет расширения частотного диапазона и улучшение эксплуатационных свойств.The technical result of the invention is to increase the efficiency of sound attenuation by expanding the frequency range and improving operational properties.

Это достигается тем, что в объемном штучном звукопоглотителе, состоящем из жесткого каркаса, подвешиваемого на крепежном элементе к потолку производственного здания, каркас выполнен по форме в виде двух концентричных объемных поверхностей правильных многогранников платоновых тел, например куба, тетраэдра, октаэдра, додекаэдра, икосаэдра, одна из которых - внешняя выполнена перфорированной, а другая внутренняя - сплошной, причем звукопоглощающий материал, обернутый акустически прозрачным материалом, расположен в промежутке между поверхностями, которые соединены между собой посредством, по крайней мере, двух резонансных вставок, имеющих отверстия разного диаметра, причем внутренняя полость, образованная сплошной внутренней объемной поверхностью, разделена, по крайней мере, одной перегородкой на, по крайней мере, две резонансные полости, причем, по крайней мере, одна из них может быть заполнена звукопоглощающим материалом, а в резонансных вставках размещены светильники с электропитанием.This is achieved by the fact that in a volumetric piece sound absorber consisting of a rigid frame suspended on a fastener to the ceiling of a production building, the frame is made in the form of two concentric volumetric surfaces of regular polyhedra of Platonic solids, for example, a cube, tetrahedron, octahedron, dodecahedron, icosahedron, one of which - the outer one is perforated, and the other inner one is continuous, and the sound-absorbing material wrapped in an acoustically transparent material is located between which are interconnected by at least two resonant inserts having openings of different diameters, and the internal cavity formed by a continuous internal volume surface is divided by at least one partition into at least two resonance cavities, at least one of them can be filled with sound-absorbing material, and luminaires with power supply are placed in the resonant inserts.

На чертеже представлен фронтальный разрез предлагаемого кубического штучного звукопоглотителя.The drawing shows a frontal section of the proposed cubic piece sound absorber.

Объемный штучный звукопоглотитель состоит из жесткого каркаса 1, подвешиваемого на крепежном элементе 2 к потолку 3 производственного здания. Каркас выполнен по форме в виде двух концентричных объемных поверхностей правильных многогранников платоновых тел, например куба, тетраэдра, октаэдра, додекаэдра, икосаэдра, (на чертеже не показано) одна из которых - внешняя 1 выполнена перфорированной, а другая внутренняя 5 - сплошной, причем звукопоглощающий материал, обернутый акустически прозрачным материалом, расположен в промежутке между поверхностями 1и 5, которые соединены между собой посредством, по крайней мере, двух резонансных вставок 9 и 11, имеющих отверстия 10 и 12 разного диаметра, причем внутренняя полость, образованная сплошной внутренней объемной поверхностью 5, разделена, по крайней мере, одной перегородкой 6 на, по крайней мере, две резонансные полости 7 и 8, причем, по крайней мере, одна из них может быть заполнена звукопоглощающим материалом 8, а в резонансных вставках 9 и 11 размещены светильники 13 с электропитанием 14.Volumetric piece sound absorber consists of a rigid frame 1, suspended on a fastener 2 to the ceiling 3 of the industrial building. The frame is made in the form of two concentric volumetric surfaces of regular polyhedra of Platonic solids, for example, a cube, a tetrahedron, an octahedron, a dodecahedron, an icosahedron, (not shown in the drawing), one of which is external 1 made perforated and the other internal 5 solid, moreover sound absorbing the material wrapped in an acoustically transparent material is located in the gap between the surfaces 1 and 5, which are interconnected by at least two resonant inserts 9 and 11 having openings 10 and 12 of different diameters a, and the internal cavity formed by a continuous internal volume surface 5 is divided by at least one partition 6 into at least two resonant cavities 7 and 8, and at least one of them can be filled with sound-absorbing material 8 and in the resonant inserts 9 and 11 placed lamps 13 with power supply 14.

Перфорация может быть выполнена щелевой, причем коэффициент перфорации выполнен равным или более 0,3, при этом каркас выполнен из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм. В качестве звукопоглощающего материала используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, а в качестве акустически прозрачного материала, например стеклоткань типа ЭЗ-100 или полимер типа «Повиден».The perforation can be made slotted, and the perforation coefficient is equal to or more than 0.3, while the frame is made of stainless steel or galvanized sheet with a thickness of 0.7 mm with a protective and decorative polymer coating such as “Pural” 50 microns thick or “Polyester” thick 25 microns, or an aluminum sheet with a thickness of 1.0 mm and a coating thickness of 25 microns. As sound-absorbing material, slabs made of rockwool basalt mineral wool or URSA mineral wool or P-75 basalt wool or glass wool lined with glass wool or foamed polymer, such as polyethylene or polypropylene are used, and as an acoustically transparent material, for example, fiberglass type EZ-100 or polymer type "Poviden."

В качестве звукопоглощающего материала используются плиты на основе алюминийсодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа.As a sound-absorbing material, plates based on aluminum-containing alloys are used, followed by filling them with titanium hydride or air with a density in the range of 0.5 ... 0.9 kg / m ³ with the following strength properties: compressive strength in the range of 5 ... 10 MPa, tensile strength bending within 10 ... 20 MPa.

В качестве звукопоглощающего материала используются элементы из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся и диапазоне оптимальных величин: 40…50%. В качестве звукопоглощающего материала используются элементы с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас.В качестве звукопоглощающего материала используется крошка из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим». причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,5…2,0 мм.As sound-absorbing material, elements of rigid porous sound-absorbing material are used, for example, foam aluminum or cermets, or metal foam, or a shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values: 40 ... 50%. As sound-absorbing material, elements with layer and cross winding of porous threads wound on an acoustically transparent frame, such as a wire frame, are used. As a sound-absorbing material, crumbs are used from solid vibration-damping materials, such as elastomer, polyurethane, or agate, anti-vibration plastic "," Shvim. " moreover, the size of the crumbs fractions lies in the optimal range of values: 0.5 ... 2.0 mm.

Объемный звукопоглотитель работает следующим образом.Surround sound absorber works as follows.

Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют с заполненными звукопоглощающим материалом 4 полостями. Звукопоглощение на низких и средних частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонаторов Гельмгольца, образованных полостями 7 и 8. Различные объемы резонансных полостей служат для подавления звуковых колебаний в требуемом звуковом диапазоне частот, как правило большие объемы для подавления шума в низкочастотном диапазоне, а малые - в области средних и высоких частот.Sound waves propagating in the production room interact with 4 cavities filled with sound-absorbing material. Sound absorption at low and medium frequencies occurs due to the acoustic effect, constructed on the principle of Helmholtz resonators formed by cavities 7 and 8. Different volumes of resonant cavities serve to suppress sound vibrations in the required sound frequency range, usually large volumes to suppress noise in the low-frequency range, and small - in the field of medium and high frequencies.

Преимуществом предлагаемого изобретения является его универсальность применения для различных производственных помещений, имеющих самые разнообразные шумовые характеристики. При этом следует отметить относительную легкость настройки штучного звукопоглотителя на требуемый частотный диапазон шумоподавления и его экономически обоснованную эффективность (имеется в виду снижение шума до санитарно-гигиенических норм). Кроме того, выполнение звукопоглотителя из негорючих материалов делает конструкцию пожаробезопасной.An advantage of the invention is its versatility of application for various production facilities having a wide variety of noise characteristics. At the same time, it should be noted the relative ease of tuning a piece of sound absorber to the required frequency range of noise reduction and its economically feasible effectiveness (meaning reducing noise to sanitary standards). In addition, the implementation of the sound absorber of non-combustible materials makes the design fireproof.

Claims

1. Volumetric piece sound absorber, consisting of a rigid frame suspended on a fastener to the ceiling of an industrial building, made in the form of two concentric volumetric surfaces of regular polyhedra, one of which is external made perforated, and the other internal solid, and located in between said surfaces of sound-absorbing material wrapped in an acoustically transparent material, characterized in that said surfaces are interconnected by at least two resonant inserts having holes of different diameters, and the inner cavity formed by a continuous inner volume surface is divided by at least one partition into at least two resonant cavities, at least one of which can be filled with sound-absorbing material, while luminaires with power supply are placed in the resonant inserts.

2. Volumetric piece sound absorber according to claim 1, characterized in that the regular polyhedra are a cube, a tetrahedron, an octahedron, a dodecahedron, an icosahedron.

3. Volumetric piece sound absorber according to claim 1, characterized in that the perforation is slotted, and the perforation coefficient is equal to or more than 0.3, while the frame is made of stainless steel, or a galvanized sheet with a thickness of 0.7 mm with a protective and decorative polymer a coating with a thickness of 50 μm or 25 μm, or an aluminum sheet with a thickness of 1.0 mm and a coating thickness of 25 μm.

4. Volumetric piece sound absorber according to claim 1, characterized in that as sound-absorbing material using plates of mineral wool based on basalt, or mineral wool, or basalt wool, or glass wool with glass fiber lining, or foamed polyethylene or polypropylene, and as acoustically transparent material - fiberglass.

5. The volumetric piece sound absorber according to claim 1, characterized in that elements of a rigid porous sound-absorbing material are used as sound-absorbing material: foam aluminum or shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values of 40-50%.

6. Volumetric piece sound absorber according to claim 1, characterized in that as sound-absorbing material, elements with layer and cross winding of porous threads wound around an acoustically transparent frame, for example a wire frame, are used.

7. The volumetric piece sound absorber according to claim 1, characterized in that the crumb of a solid vibration-damping material - polyurethane is used as the sound-absorbing material, and the size of the fractions of the crumb lies in the optimal range of 0.5 ... 2.0 mm.